Диоксида титана повышает интенсивность излучения лазерных светодиодов

30.01.2023

Оксиды титана значительно повышают эффективность и фотолюминесценцию светодиодов. Господство белых светодиодов в качестве основного источника света может скоро закончиться с появлением новой альтернативы.

Фотонный кристалл или наноантенна, двумерная структура с периодическим расположением наноразмерных частиц, разрабатывается как передовая технология оптического контроля. Воздействие света на комбинацию наноантенны с люминофорной пластиной дает гармоничное сочетание синего и желтого света.

Белые светодиоды уже получили улучшение в виде белых лазерных диодов (LD), которые состоят из желтых люминофоров и синих лазерных диодов. Синие LD узконаправлены, а желтые люминофоры излучают во всех направлениях, что приводит к нежелательному смешению цветов.

Чтобы решить эту проблему, исследователи разработали люминофорные пластины в сочетании с наноантеннами с использованием металлического алюминия, что позволяет увеличить фотолюминесценцию. Наночастицы алюминия эффективно рассеивают свет и улучшают его интенсивность и направленность. Однако алюминий также и поглощает свет, снижая выходную мощность. Это основное узкое место, особенно для задач, требующих высокой интенсивности освещения.

Группа исследователей из Киотского университета добилась десятикратного усиления прямой фотолюминесценции, заменив алюминий диоксидом титана.

"Оказалось, что диоксид титана - лучший выбор из-за его высокого показателя преломления и поглощения при слабом освещении", - отметил ведущий автор исследования Шунсуке Мураи.

Хотя интенсивность светорассеяния оксида титана изначально казалась меньшей, чем у металлического алюминия, команда использовала компьютерное моделирование для разработки оптимальной конструкции наноантенны.

"Новые люминофоры наноантенн выгодны для очень яркого, но энергосберегающего твердотельного освещения, поскольку они могут подавлять повышение температуры при облучении, - объясняет Мураи. - В процессе поиска оптимальных размеров мы с удивлением обнаружили, что самые тонкие люминофоры давали самую яркую фотолюминесценцию, демонстрируя, как увеличить интенсивность и прямого излучения и общую мощность".

<< Назад: Генерация электроэнергии из движущихся поездов 30.01.2023

>> Вперед: Передача радиосигналов почти без затрат энергии 29.01.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Разбрасыватель минудобрений Rauch Axis 55 15.07.2026

Немецкая компания Rauch, известная своими высокоточными сельскохозяйственными машинами, представила на выставке DLG Feldtage новый флагманский разбрасыватель минеральных удобрений Axis 55. Эта модель пришла на смену предыдущей версии Axis 50.2 и стала самой крупной в актуальной линейке производителя после выхода более компактной Axis 25 в прошлом году. Новая машина сочетает в себе повышенную производительность, расширенный диапазон рабочих ширин и усовершенствованные системы контроля внесения. Одной из главных технических особенностей Axis 55 стала значительно увеличенная максимальная производительность внесения - до 675 кг удобрений в минуту. Это на 30 % больше по сравнению с предшественником. Благодаря такому показателю разбрасыватель способен обеспечивать норму внесения до 900 кг/га при рабочей ширине 36 метров и скорости движения машины 25 км/ч. При этом устройство сохраняет возможность работы с очень низкими нормами внесения, например, при распределении гранул против улиток, бе ...>>

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Случайная новость из Архива Жесткие диски корпоративного класса 15000 об/мин от HGST 07.03.2014 Компания HGST (ранее Hitachi Global Storage Technologies, в настоящее время дочерняя компания Western Digital) выпустила новое семейство вместительных 2,5-дюймовых жестких дисков корпоративного класса со скоростью вращения шпинделя 15 тыс. об/мин - Ultrastar C15K600. Новинки обеспечивают высокую производительность и емкость при небольшом размере и низкой рабочей температуре, обеспечивая, таким образом, увеличение плотности информации при снижении затрат на поддержку и общей стоимости владения. Об этом CNews сообщили в HGST. Высокая скорость работы жестких дисков, по информации HGST, была достигнута в том числе благодаря технологии медиа-кэширования, использующей алгоритмическую обработку входных данных для оптимизации процесса записи, по скорости значительно превышающей энергонезависимое кэширование на NAND или flash-памяти. В результате скорость доступа к случайному сектору в 2 раза выше 2,5-дюймовых конкурентов и в 2,5 раза - 3,5-дюймовых, скорость вращения шпинделя которых составляет 15 тыс. об/мин. Более того, Ultrastar C15K600 оснащен скоростным интерфейсом SAS 12 Гб/с и кэш-памятью 128 МБ с высоким быстродействием, что обеспечивает стабильную производительность системы, утверждают в компании. Ultrastar C15K600 обладает вдвое большей емкостью, чем современные 2,5-дюймовые жесткие диски с 15 тыс. об/мин, и соответствует показателям 3,5 дюймовых дисков с 15 тыс. об/мин. "Объем в 600 ГБ позволяет любой компании без труда перейти с 3,5-дюймовых дисков на платформы с 2,5-дюймовыми HDD и почувствовать разницу в производительности и энергопотреблении", - подчеркнули в HGST. По данным компании, за счет малого форм-фактора (SFF) 2,5 дюйма и технологии Advanced Power Management диск C15K600 обеспечивает снижение энергопотребления до 55% в рабочем режиме и до 54% во время простоя по сравнению с последними 3,5-дюймовыми дисками с 15 тыс. об/мин от HGST. В то же время, диски Ultrastar C15K600 SAS предлагают широкий выбор вариантов шифрования и безопасности: в частности, технологию Instant Secure Erase (ISE) и SSC-совместимую технологию самошифрования диска (Self-Encrypting Drives, SED) от Trusted Computing Group (TCG), сертифицированную по стандарту FIPS (Federal Information Processing Standard) 140-2, ур. 2. Среднее время безотказной работы для Ultrastar C15K600 составляет 2 млн часов, а ежегодная вероятность сбоя - менее 0,44%. Поскольку многие клиенты работают как с современными системами, так и с системами старого образца, линейка дисков Ultrastar C15K600 будут поставляться как в формате 4К Advanced, так и в форматах 512e и 512n, отметили в компании. Помимо линейки Ultrastar C15K600, HGST анонсировала корпоративные твердотельные диски Ultrastar с SAS 12 Гб/с, также сертифицированные по стандарту FIPS 140-2, ур. 2. Как пояснили в HGST, эти диски были разработаны для самых сложных целей - например, высокоскоростного трейдинга, онлайн-банкинга, облачных вычислений и анализа большого объема данных. FIPS 140-2 - стандарт ИТ-безопасности, используемый в государственных организациях и регулируемых отраслях, например, медицинских или финансовых учреждениях, хранящих и обменивающихся важной, но не засекреченной информацией.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026